8DVN 加热器故障报警的一级分析

发表时间:2020/3/16   来源:《当代电力文化》2019年 20期   作者:王其胜
[导读] 核岛主要通风DVN系统自运行以来,多次出现加热器异常跳闸,在主控室及三废控制室出现相关报警,
        一 事件描述
        1、事件的过程和背景
        核岛主要通风DVN系统自运行以来,多次出现加热器异常跳闸,在主控室及三废控制室出现相关报警,给操纵员以及三废值班员的监盘带来了困扰,也给相关含硼房间的温度造成影响,同时DVN010KA作为一个综合报警,触发的原因比较多,查找较为复杂。
2、事件的后果
        1)加热器异常跳闸,可能使下游房间温度异常
        2)含硼管道所在的房间有结晶风险
二 分析内容
        1、分析过程
        1.1 加热器ST距离加热器本体距离很近,导致加热器误跳闸
        例:主控触发8DVN010KA,现场查看8DVN045AR上存在8DVN045RS高温报警且处于停运状态,    
        8DVN045RS停运信号如下:
        1、145ST动作,定值为70℃使得045RS停运
        2、045MT测量房间温度达到26℃,045XU动作使得045RS停运
        3、045SD测得管道风道流量低使得045RS停运
        就地查看控制柜发现存在高温报警,复位高温报警后,测量NA293房间8DVN045MT处温度21度,测量8DVN145ST下游风口温度42度,分析为8DVN145ST安装位置离8DVN045RS较近导致高温跳闸。
        2.2 控制逻辑存在异常
        分析之前出现的加热器跳闸手动复位后加热器立刻再次跳闸,怀疑其控制存在异常,查询加热器控制逻辑为当加热器因为下游温度高跳闸后,加热器停止运行,随之下游温度降低。PLC采集的是下游MT测量值,不能检测到加热器已停止工作,当下游温度降低后,PLC持续输出,当手动复位后,加热器瞬时输出功率大,可能会达到100%,导致加热器短时间内再次跳闸。
        2.3 MT定值设定存在不合理之处
        例:8DVN901RS用于冬季为此W211(PTR001BA)房间温度,确保房间温度不低。现场启动W211房间风机--8DVN901/903ZV(送风机与排风机),8DVN901AR上存在高温报警,现场复位后无法消失,导致8DVN901RS无法启动,经测量现场8DVN901MT附近温度为22.6度。经查询定值手册发现8DVN901MT定值为15度就会使得8DVN901RS停运,导致加热器无法启动。
        2.4 风量不足导致房间温度真实高问题
        例:主控触发8DVN010KA报警,进一步检查发现8DVN068AR由于高温报警触发且无法复位,当8DVN068MT即L213(化学试验间)房间温度大于26℃,8DVN168ST高于70℃时触发8DVN068AR高温报警灯亮。就地测量8DVN168ST管道外壳温度24℃且专业检查8DVN168ST无问题并已填写NG检查仪控回路。就地温枪测量8DVN068MT温度27℃。由此怀疑8DVN068AR高温报警由于L213房间温度真实高导致。进一步检查发现L213房间有三条送风管道,只有管道1基本全开,管道2、3开度较小,且L213房间门负压较大,因此怀疑L213房间送风量较小,导致L213房间温度真实高。
        2.5 MT安装位置不当
        例:8DVN067RS用于控制核岛冷更衣间、核岛化学间、临时人员休息间等房间温度的,在最初始的设计图纸上是由安装在L223房间(临时人员休息间)的8DVN067MT来维持更衣室房间、化学间的温度。冬季时L223房间为服务人员的临时休息点,会放置临时加热器,房间温度升高导致排风温度升高,067MT探测温度升高,067RS无法启动,更衣室房间温度过低。


        2.6 SD定值漂移、引压管线长度不足、位置不合理
        经查询运行日志以及SAP统计,近两年来一共填写通风系统SD相关NG 106条,其中由于SD异常的NG共计61条,引发SD的异常的现象有:
         ①、未能正常触发流量低
        ②、异常触发流量低
三 初步结论
         1 修改加热器ST安装位置
        现场核实8DVN145ST距离加热器法兰面约120mm,距离过近,加热器误跳风险较高,考虑将探头位置修改为距离加热器法兰面400~500mm,能真实体现风管内气流的真实温度,能有效避免加热盘管因辐射对探头产生的温升,降低加热器误跳闸,可行性高。
         2 优化加热器控制逻辑
        确认加热器逻辑存在异常后需要修改控制逻辑,在信号回路增加加热器启停信号,确保在加热器因其他原因跳闸后信号反馈到PLC上, PLC不会持续输出,复位后加热器重新启动,也不会因为下游温度突然升高而短时间跳闸,已全部修改完成,可行性高。
         3 根据实际情况修改MT动作定值
        当遇到房间实际温度大于测量温度计的动作定值时,就需要系统负责人、设计院以及对口专业一同评估,根据实际情况来修改温度计的动作定值并验证,可行性高。
         4 测量实际风量并调整
    此类问题的处理思路就是:实际现场检查发现风量较小可对比相邻机组或者与运行一处对比,联系通风小组进行测量评估,根据设计要求以及现场实际情况而调整,可行性高。
         5 根据实际情况修改MT安装位置
        要解决该问题,需要根据实际情况,将8DVN067MT位置移至L221房间墙体上,而在修改位置后不久,主控触发8DVN010KA(一般故障),现场查看8DVN067AR上存在8DVN067RS高温报警且处于停运状态,就地高温报警无法复位,测量L221房间8DVN067MT处温度27℃(报警值27℃),测量房间通风口温度21℃,分析为修改后8DVN067MT安装位置不合理,于是又重新修改安装位置,此后未再出现过类似问题,同时冷更衣室再也未出现过低温情况。此类问题的处理思路就是:实际现场检查发现MT位置不合理可对比相邻机组或者与一处对比,联系通风小组进行评估,根据现场实际情况而调整,可行性高。
         6更换新型SD、校对SD以及调节引压管位置、长度
        ① 经过以上统计分析挡板式流量计的异常比例较大,为了减小挡板式流量计的异常次数,与专业讨论后,建议对挡板式流量计进行换型。
    热质量式流量计:加热探头与风道内常温探头对比进行测量风道流量。
        优点:1、精度高
         2、探头的长度可以根据实际管道内进行调整
         3、探头位置固定,稳定性高
        ②、发现问题及时通知专业校对SD
        ③、修改引压管的位置增加引压管线长度,重新弯曲新铜管,对取样管线距离进行调整,可行性高
        核电站中通风系统作为重要的辅助系统,必须保证其功能,而由于红沿河独特的地理位置,设计上相对于参考电站在通风系统上安装有加热器,这些加热器由于处于风管内,上述各种原因导致加热器跳闸,不满足运行要求,因此当发现加热器跳闸后,我们应该依靠上述分析来查找原因,彻底解决问题。若是DVN全停,根据逻辑可得,在加热器所在风管内无风或风量低时,SD动作停运加热器。此处所用SD 的工作原理为使用微压表测量风管内和风管所在房间的压差来测量流过风管的风量。SD未按照预想动作,原预想为:在DVN 风机全停时,风管内无风,SD 应该动作跳停加热器。经过对DVN通风系统风量测量以及系统27个SD 参数校验,确认导致该事件的根本原因为系统缺陷:
1)某些风管内风速过低,SD无法完成取样;
2)DVN 风机全停时,风管内仍有微小风量,导致SD无法动作。
        DVN 全停的现场检查来看,即使DVN 风机全停,由于碘风机仍在运行,会导致部分风道仍存在压力,进而造成SD 无法动作使加热器跳停,而电加热器的起停与风机是否运行没有直接的联锁关系。DVN系统设计时,某些风管内风压异常,SD无法正常取样,导致加热器无法停运; DVN风机全停时,风管内部分风道仍存在压力,导致SD无法正确动作跳开加热器。所以当DVN全停时,应该检查所有加热器是否自动停运,若未停运,则手动停运。
       
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